TW201842437A - 導電性基板 - Google Patents
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Abstract
提供一種導電性基板,具有:透明基材;形成在上述透明基材的至少一個表面上的金屬層;及形成在上述金屬層上的黑化層,上述黑化層為含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅的粗化鍍層。
Description
本發明涉及導電性基板。
靜電容量式觸控面版(touch panel)藉由對接近面板表面的物體所引起的靜電容量的變化進行檢出,將面板表面上的接近物體的位置的資訊變換為電氣信號。就靜電容量式觸控面版中使用的導電性基板而言,其設置在顯示器的表面上,故導電性基板的導電層的材料需要反射率較低,且難以被視認。
為此,作為觸控面版用導電性基板中使用的導電層的材料,使用了反射率較低且難以被視認的材料,並被形成在透明基板或透明膜上。
例如,如專利文獻1所述,先前使用了一種在高分子膜上作為透明導電膜形成了ITO(氧化銦-錫)膜的觸控面版用透明導電性膜。
另外,近年來具有觸控面版的顯示器正趨於大畫面化,與此相對應地,也正在要求觸控面版用透明導電性膜等的導電性基板的大面積化。然而,ITO的電阻值較高,故存在無法應對導電性基板的大面積化的問題。
故,為了對導電性基板的電阻進行抑制,提出了一種作為導電層使用銅網(mesh)配線,並對銅網配線的表面進行黑化處理的方法。
例如,專利文獻2中公開一種膜狀觸控面版感測器的製造方法,具有:在支撐於膜(film)的銅薄膜之上形成阻劑(resist)層的步驟;藉由光 刻法(photolithography),至少將阻劑層加工成條狀(stripe)配線圖案和引出用配線圖案的步驟;藉由蝕刻,去除所露出的銅薄膜,以形成條狀銅配線和引出用銅配線的步驟;及對銅配線進行黑化處理的步驟。
然而,在專利文獻2中,藉由蝕刻形成條狀銅配線之後,採用了對銅配線進行黑化處理的方法,導致增加了製造步驟,故存在生產性的問題。
故,本發明的發明人對一種導電性基板的製造方法進行了研究,即,針對在透明基材上進行了金屬層和黑化層的成膜的導電性基板,對金屬層和黑化層進行蝕刻,以作為具有期望的配線圖案的導電性基板,由此可減少製造步驟,並可獲得較高生產性的導電性基板的製造方法。
〔專利文獻1〕日本特開2003-151358號公報
〔專利文獻2〕日本特開2013-206315號公報
然而,就金屬層和黑化層而言,存在針對蝕刻液的反應性大不相同的情況。為此,如果想要同時對金屬層和黑化層進行蝕刻,則存在無論哪個層都不能被蝕刻為目標形狀的情況、和/或、平面內不能進行均勻蝕刻從而導致產生尺寸不均勻性的情況,故存在無法同時對金屬層和黑化層進行蝕刻的問題。
鑑於上述先前技術的問題,於本發明的一方面,以提供一種具有可同時被蝕刻的金屬層和黑化層的導電性基板為目的。
為了解決上述課題,於本發明的一方面,提供一種導電性基 板,具有:透明基材;形成在上述透明基材的至少一個表面上的金屬層;及形成在上述金屬層上的黑化層,上述黑化層為含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅的粗化鍍層。
根據本發明的一方面,能夠提供一種具有可同時被蝕刻的金屬層和黑化層的導電性基板。
10A、10B、20A、20B、30‧‧‧導電性基板
11、51‧‧‧透明基材
12、12A、12B、52‧‧‧金屬層
13、13A、13B、32A、32B、53‧‧‧黑化層
〔第1A圖〕本發明的實施方式之導電性基板的斷面圖。
〔第1B圖〕本發明的實施方式之導電性基板的斷面圖。
〔第2A圖〕本發明的實施方式之導電性基板的斷面圖。
〔第2B圖〕本發明的實施方式之導電性基板的斷面圖。
〔第3圖〕本發明的實施方式之具有網狀配線的導電性基板的俯視圖。
〔第4A圖〕沿第3圖的A-A’線的斷面圖的一構成例。
〔第4B圖〕沿第3圖的A-A’線的斷面圖的其他構成例。
〔第5圖〕側蝕(side etching)量的說明圖。
以下,對本發明的導電性基板和導電性基板的製造方法的一實施方式進行說明。
(導電性基板)
本實施方式的導電性基板可具有透明基材、形成在透明基材的至少一個表面上的金屬層、及形成在金屬層上的黑化層。此外,黑化層可為含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅的粗化鍍層。
需要說明的是,本實施方式中的導電性基板是指,包括對金屬層等進行圖案化之前的、在透明基材的表面具有金屬層和黑化層的基板、及對金屬層等進行了圖案化之後的基板、即、配線基板。就對金屬層和黑化層進行了圖案化之後的導電性基板而言,其包括透明基材沒有被金屬層等覆蓋的區域,故可使光透過,為透明導電性基板。
這裡首先在下面對本實施方式的導電性基板所含的各構件進行說明。
作為透明基材對其並無特別限定,優選可使用能使可視光透過(透射)的絕緣體膜、玻璃基板等。
作為能使可視光透過的絕緣體膜,例如優選可使用聚醯胺系膜、聚對酞酸乙二酯(PET)系膜、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)系膜、環烯系膜、聚醯亞胺(PI)系膜、聚碳酸酯(PC)系膜等的樹脂膜等。特別地,作為能使可視光透過的絕緣體膜的材料,較佳可使用PET(聚對酞酸乙二酯)、COP(環烯聚合物)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、聚醯胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯等。
對透明基材的厚度並無特別限定,可根據作為導電性基板時所要求的強度、靜電容量、光的透過率等進行任意選擇。作為透明基材的厚度,例如可為10μm以上且200μm以下。尤其在使用於觸控面版的用途的情況下,透明基材的厚度優選為20μm以上且120μm以下,較佳為20μm以上且100μm以下。在使用於觸控面版的用途的情況下,例如尤其在使用於需要使顯示器整體的厚度變薄的用途的情況下,透明基材的厚度優選為20μm以上且50μm以下。
透明基材的全光線透過率較高為佳,例如全光線透過率優選為70%以上,較佳為80%以上。藉由使透明基材的全光線透過率位於上述範圍,例如在使用於觸控面版的用途的情況下,可充分確保顯示器的視認性。
需要說明的是,就透明基材的全光線透過率而言,可藉由JIS K 7361-1中規定的方法進行評價。
接下來對金屬層進行說明。
對構成金屬層的材料並無特別限定,可選擇具有符合用途的電導率(conductivity)的材料,但從電氣特性較優,且容易進行蝕刻處理的角度來看,作為構成金屬層的材料,優選使用銅。即,金屬層優選含有銅。
在金屬層含有銅的情況下,構成金屬層的材料例如優選為Cu(銅)和從Ni、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Mn、Co、及W的金屬群中選出的至少1種以上的金屬的銅合金、或者為包括銅和從上述金屬群中選出的1種以上的金屬的材料。此外,金屬層也可為由銅構成的銅層。
即,在金屬層含有銅的情況下,金屬層可為從銅、含有銅的金屬、及銅合金中選出的1種以上的層。在金屬層含有銅的情況下,金屬層優選為銅或銅合金的層。其原因在於,就銅或銅合金的層而言,尤其是其電導率(導電性)較高,藉由蝕刻加工可容易形成配線。還在於,就銅或銅合金的層而言,盡管尤其容易產生後述的側蝕(side etching),但在本實施方式的導電性基板中可對側蝕進行抑制。
對形成金屬層的方法並無特別限定,但在圖案化了的導電性基板的透明基材露出的部分處,為了不降低光的透過率,優選以在其他構件和金屬層之間不配置接著劑的方式進行形成。即,金屬層優選直接配置在其他構件的上表面。需要說明的是,金屬層例如可形成並配置在後述的密接層或透明基材的上表面。為此,金屬層優選直接形成並配置在密接層或透明基材的上表 面。
為了在其他構件的上表面直接形成金屬層,金屬層優選具有使用乾式鍍法而成膜了的金屬薄膜層。作為乾式鍍法對其並無特別限定,但例如可使用蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等。尤其從容易控制膜厚的角度來看,優選使用濺射法。
此外,在使金屬層更厚的情況下,可在藉由乾式鍍法形成了金屬薄膜層之後再使用濕式鍍法對金屬鍍層進行積層。具體而言,例如可在透明基材或密接層上藉由乾式鍍法形成金屬薄膜層,然後將該金屬薄膜層作為供電層來使用,並藉由作為濕式鍍法的一種的電解鍍來形成金屬鍍層。
需要說明的是,在如上所述僅藉由乾式鍍法對金屬層進行成膜的情況下,金屬層可由金屬薄膜層構成。此外,在組合使用乾式鍍法和濕式鍍法來形成金屬層的情況下,金屬層可由金屬薄膜層和金屬鍍層構成。
如上所述,藉由僅使用乾式鍍法、或組合使用乾式鍍法和濕式鍍法來形成金屬層,可在透明基材或密接層上不經由接著劑而直接形成和配置金屬層。
就金屬層的厚度而言,對其並無特別限定,在將金屬層使用為配線的情況下,可根據供給至該配線的電流的大小、配線的寬度等進行任意選擇。
然而,如果金屬層變厚,則為了形成配線圖案而進行蝕刻時蝕刻所需的時間較長,故容易發生側蝕,存在會出現難以形成細線等的問題的情況。為此,金屬層的厚度優選為5μm以下,較佳為3μm以下。
此外,尤其從降低導電性基板的電阻值以可充分進行電流供給的觀點來看,例如金屬層的厚度優選為50nm以上,較佳為60nm以上,更佳為150nm以上。
需要說明的是,在金屬層如上所述具有金屬薄膜層和金屬鍍層的情況下,金屬薄膜層的厚度和金屬鍍層的厚度的合計優選位於上述範圍。
在金屬層由金屬薄膜層構成的情況或由金屬薄膜層和金屬鍍層構成的情況的任一情況下,都對金屬薄膜層的厚度並無特別限定,但例如優選為50nm以上且700nm以下。
接下來對黑化層進行說明。
金屬層具有金屬光澤,在透明基材上僅藉由對金屬層進行蝕刻而形成配線時,配線會對光進行反射,例如在作為觸控面版用配線基板而使用的情況下,存在顯示器的視認性會下降的問題。故,研究了設置黑化層的方法。然而,就金屬層和黑化層而言,存在對於蝕刻液的反應性大不相同的情況,如果想同時對金屬層和黑化層進行蝕刻,則存在無法將金屬層和/或黑化層蝕刻為期望的形狀、或產生尺寸不均勻性等的問題。為此,在先前所研究的導電性基板中,需要在不同的步驟中分別對金屬層和黑化層進行蝕刻,難以同時、即、在一個步驟中對金屬層和黑化層進行蝕刻。
故,本發明的發明人對可與金屬層同時被蝕刻的黑化層、即、對於蝕刻液的反應性較優、並且在與金屬層同時被蝕刻的情況下也能被圖案化為期望的形狀、還可對尺寸不均勻性的發生進行抑制的黑化層進行了研究。由此發現了,藉由在黑化層中含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅,可使黑化層對於蝕刻液的反應性與金屬層的情況下基本相同。
本實施方式的導電性基板的黑化層如上所述可包含單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅。
這裡,對黑化層所含的銅的狀態並無特別限定,但銅例如可包括從銅單質和銅化合物中選出的1種以上。作為銅化合物,例如可列舉出銅氧化物、銅氫氧化物等。
為此,黑化層例如含有單質鎳、鎳氧化物、及鎳氫氧化物,另外還可含有從銅單質即金屬銅、銅氧化物、及銅氫氧化物中選出的1種以上。
如上所述,藉由使黑化層含有鎳氧化物和鎳氫氧化物,黑化層可變為能夠對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色,從而可發揮作為黑化層的功能。
此外,藉由在黑化層中還含有銅,例如從銅單質和銅化合物中選擇的1種以上,可使黑化層對於蝕刻液的反應性與金屬層相同。為此,即使在同時對金屬層和黑化層進行蝕刻的情況下,也可將兩個層蝕刻為目標形狀,並可在平面內進行均勻蝕刻,還可對尺寸不均勻性的發生進行抑制。即,能夠同時對金屬層和黑化層進行蝕刻。
對黑化層中所含的各成分的比例並無特別限定,可根據導電性基板所要求的光反射的抑制程度、針對蝕刻液的反應性的程度等進行任意選擇。然而,從充分提高對於蝕刻液的反應性的觀點來看,例如就黑化層而言,在將基於藉由X射線光電子分光法(XPS)所測定的Ni 2P光譜和Cu LMM光譜而求得的鎳的原子數設為100的情況下,銅的原子數之比優選為5以上且90以下。即,就黑化層中所含的鎳和銅而言,在以原子數的比率來計將鎳設為100的情況下,銅優選為5以上且90以下。將鎳的原子數設為100的情況下的銅的原子數之比較佳為7以上且90以下,更佳為7以上且65以下。
需要說明的是,這裡的鎳的原子數是指,黑化層中所含的全部的鎳的原子數,不僅包括作為單質而存在的鎳,還包括形成了鎳氧化物等的化合物的鎳。
此外,還進行了藉由XPS對黑化層所測定的Ni 2P光譜的峰值(peak)分離解析,所算出的、當黑化層中所含的單質鎳、即、金屬鎳的原子數為100時的變成了鎳氧化物的鎳的原子數優選為15以上且280以下,變成了鎳 氫氧化物的鎳的原子數較佳為10以上且220以下。其理由為,藉由在黑化層中以相對於金屬鎳的特定的比例含有鎳氧化物和鎳氫氧化物,可使黑化層為尤其適於對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色。
需要說明的是,當如上所述對黑化層藉由XPS進行測定時,為了可對內部的狀態進行分析,例如優選藉由Ar離子蝕刻等自黑化層的最表面去除10nm之後再進行測定。
另外,就本實施方式的導電性基板的黑化層而言,優選為其表面、具體而言、黑化層的與透明基材相對的表面的相反側的表面、即、如後所述當進行圖案化時用於配置阻劑的表面為粗化表面的粗化鍍層(粗化層)。
就在透明基材上依次進行了金屬層和黑化層的積層的導電性基板而言,藉由在黑化層上配置具有與所要形成的配線圖案相對應的形狀的阻劑,並進行蝕刻,可使金屬層和黑化層成為期望的圖案。
此外,當對金屬層和黑化層進行蝕刻時,不僅會沿金屬層的厚度方向進行蝕刻,而且還會出現沿表面方向也進行了蝕刻的側蝕的情況。故,為了使藉由對金屬層進行圖案化而形成的配線也能獲得期望的形狀,還需要事先考慮側蝕量,以將阻劑的圖案補正為比根據期望的配線圖案所導出的圖案還粗。然而,基於側蝕量使阻劑的圖案變粗的補正有礙於配線圖案的微細化。
故,本發明的發明人進行了研究並發現,藉由使黑化層成為黑化層的表面、即、與透明基材相對的表面的相反側的表面為粗化表面的粗化鍍層,可對側蝕的發生進行抑制。其理由可被認為如下,即,藉由使黑化層的表面為粗化表面,當配置阻劑時,可提高黑化層和阻劑的密接性,當進行蝕刻時,可防止蝕刻液進入黑化層和阻劑之間。
從尤其對側蝕的發生進行抑制的觀點來看,黑化層優選含有從粒狀結晶和針狀結晶中選出的1種以上的結晶。
在黑化層包含粒狀結晶的情況下,黑化層優選包含平均晶粒尺寸(size)為50nm以上且150nm以下的粒狀結晶。
其原因在於,藉由使黑化層包含粒狀結晶,並使其平均晶粒尺寸為50nm以上,可提高將黑化層的表面作為粗化表面時的黑化層和阻劑的密接性,尤其可對側蝕的發生進行抑制。還在於,藉由在黑化層中包含粒狀結晶,並使其平均晶粒尺寸為150nm以下,就黑化層而言,可使其為尤其適於對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色。在黑化層包含粒狀結晶的情況下,其平均晶粒尺寸較佳為70nm以上且150nm以下。
此外,在黑化層包含粒狀結晶的情況下,就粒狀結晶的晶粒尺寸的標準偏差σ而言,優選為10nm以上,較佳為15nm以上。其原因在於,藉由使標準偏差σ為10nm以上,就黑化層中含有的粒狀結晶而言,意味著其存在一定程度以上的不均勻性,尤其可提高黑化層和阻劑的密接性。對粒狀結晶的晶粒尺寸的標準偏差σ的上限值並無特別限定,但例如可為100nm以下。
需要說明的是,粒狀結晶的晶粒尺寸是指,在如後所述採用掃描型電子顯微鏡等對黑化層的粗化表面進行觀察的情況下,完全包括(包攝(subsume))所進行測定的粒狀結晶的最小尺寸的圓的直徑。
此外,在黑化層包含針狀結晶的情況下,黑化層優選包含平均長度為100nm以上且300nm以下、平均寬度為30nm以上且80nm以下、並且平均縱橫比(aspect ratio)為2.0以上且4.5以下的針狀結晶。
其原因在於,藉由使黑化層包含針狀結晶,並使其平均長度為100nm以上、平均寬度為30nm以上、縱橫比為2.0以上,可提高將黑化層的表面作為粗化表面時的黑化層和阻劑的密接性,尤其可對側蝕的發生進行抑制。還在於,藉由使黑化層包含針狀結晶,並使其平均長度為300nm以下、平均寬度為80nm以下、平均縱橫比為4.5以下,就黑化層而言,可使其成為尤其適於對 金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色。
在黑化層包含針狀結晶的情況下,優選為,其平均長度為120nm以上且260nm以下,平均寬度為40nm以上且70nm以下,並且平均縱橫比為2.5以上且4.5以下。
此外,在黑化層包含針狀結晶的情況下,就針狀結晶的長度、寬度、及縱橫比的標準偏差σ而言,優選分別為10nm以上、5nm以上、及0.5以上。其原因在於,藉由使針狀結晶的長度、寬度、及縱橫比的標準偏差σ位於上述範圍,就黑化層中含有的針狀結晶而言,意味著其存在一定程度以上的不均勻性,尤其可提高黑化層和阻劑的密接性。對針狀結晶的長度、寬度、及縱橫比的標準偏差σ的上限值並無特別限定,但例如分別可為100nm以下、50nm以下、及5以下。
需要說明的是,針狀結晶的長度和寬度分別是指,在如後所述藉由掃描型電子顯微鏡等對黑化層的粗化表面進行觀察的情況下,針狀結晶的長邊的長度和短邊的長度。此外,縱橫比為長度除以寬度之後的值。
就黑化層中含有的結晶的平均晶粒尺寸、平均長度、平均寬度、平均縱橫比、及標準偏差σ而言,例如可根據藉由掃描型電子顯微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)對黑化層的粗化表面進行觀察時的觀察圖像進行測定和計算。
對觀察黑化層的粗化表面時的具體條件並無特別限定,但例如優選在任意的位置處放大50000倍。此外,在黑化層含有粒狀結晶的情況下,可對在1個視場(視野(field of view))內任意選擇的20個粒狀結晶的晶粒尺寸進行測定,並將該20個粒狀結晶的晶粒尺寸的平均值作為平均晶粒尺寸。另外,還可根據20個粒狀結晶的晶粒尺寸的測定值和所算出的平均晶粒尺寸來計算晶粒尺寸的標準偏差。
在黑化層含有針狀結晶的情況下,同樣地也可對在1個視場內任意選擇的20個針狀結晶的長度和寬度進行測定,並計算縱橫比。另外,可將20個針狀結晶的長度、寬度、及縱橫比的平均值作為平均長度、平均寬度、及平均縱橫比。此外,還可根據20個針狀結晶的長度、寬度的測定值、縱橫比的計算值、及所算出的平均長度、平均寬度、平均縱橫比來計算各自的標準偏差。
需要說明的是,就粒狀結晶或針狀結晶而言,優選以1個視場內包含20個以上的方式來選擇觀察視場的位置,但在不能選擇這樣的(成為20個)視場的情況下,也可使用不足20個的粒狀結晶或針狀結晶來計算平均晶粒尺寸、或平均長度、平均寬度、平均縱橫比。
如上所述,針對黑化層的粗化表面藉由掃描型電子顯微鏡等可計算出其粒狀結晶等的結晶的尺寸,故也可以說,上述粒狀結晶和/或針狀結晶是黑化層的粗化表面中含有的結晶。
對黑化層的形成方法並無特別限定,只要是可形成含有上述各成分且為粗化鍍層的形成方法,可選擇任意的方法。然而,從可比較容易地對黑化層的組成成分進行控制以使其含有上述各成分的角度來看,優選使用濕式法。
作為濕式法,尤其優選使用電解鍍法。
就採用電解鍍法對黑化層進行成膜時使用的黑化鍍液而言,只要藉由製備可進行具有上述組成成分的黑化層的成膜即可,對其組成成分並無特別限定。例如,優選可使用包含鎳離子、銅離子、及pH值調整劑的黑化鍍液。
對黑化鍍液中的各成分的濃度其並無特別限定,可根據要進行成膜的黑化層所要求的金屬層表面的光反射的抑制程度等進行任意選擇。
例如,黑化鍍液中的鎳離子濃度優選為2.0g/L以上,較佳為 3.0g/L以上。其理由為,藉由黑化鍍液中的鎳離子濃度為2.0g/L以上,可使黑化層為尤其適於對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色,從而可對導電性基板的反射率進行抑制。
對黑化鍍液中的鎳離子濃度的上限值並無特別限定,但例如優選為20.0g/L以下,較佳為15.0g/L以下。其原因在於,藉由黑化鍍液中的鎳離子濃度為20.0g/L以下,可對成膜了的黑化層中的鎳成分的過剩進行抑制,並可防止黑化層表面成為光澤鍍鎳那樣的表面,由此可對導電性基板的反射率進行抑制。
此外,黑化鍍液中的銅離子濃度優選為0.005g/L以上,較佳為0.008g/L以上。其原因在於,在黑化鍍液中的銅離子濃度為0.005g/L以上的情況下,可使黑化層為尤其適於對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色,並可提高黑化層針對蝕刻液的反應性,據此,即使在與金屬層一起對黑化層進行蝕刻的情況下,也可將其圖案化為期望形狀。
對黑化鍍液中的銅離子濃度的上限值並無特別限定,但例如優選為4.0g/L以下,較佳為1.02g/L以下。其理由為,藉由黑化鍍液中的銅離子濃度為4.0g/L以下,可對成膜了的黑化層對於蝕刻液的反應性過高進行抑制,並可使黑化層為尤其適於對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色,從而可對導電性基板的反射率進行抑制。
當對黑化鍍液進行製備時,對鎳離子和銅離子的供給方法並無特別限定,例如可在鹽的狀態下進行供給。例如,優選可使用胺磺酸鹽(sulfamic acid salt)和/或硫酸鹽。需要說明的是,就鹽的種類而言,各金屬元素可都為相同種類的鹽,也可同時使用不同種類的鹽。具體而言,例如可使用硫酸鎳和硫酸銅那樣的相同種類的鹽來製備黑化鍍液。此外,例如還可同時使用硫酸鎳和胺磺酸銅那樣的不同種類的鹽來製備黑化鍍液。
另外,作為pH值調整劑,優選可使用鹼金屬氫氧化物。其原因在於,藉由作為pH值調整劑而使用鹼金屬氫氧化物,尤其可降低具有使用該黑化鍍液而成膜了的黑化層的導電性基板的反射率。在作為pH值調整劑而使用鹼金屬氫氧化物的情況下,盡管可對具有使用該黑化鍍液而成膜了的黑化層的導電性基板的反射率進行抑制的理由還不明確,但可被認為是,供給至黑化鍍液中的氫氧化物離子可促進氧化鎳的析出。藉由促進氧化鎳的析出,可使該黑化層為尤其適於對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色。為此,可推斷出,其為尤其可對具有該黑化層的導電性基板的反射率進行抑制的物質。
作為pH值調整劑、即、鹼金屬氫氧化物,例如可使用從氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰中選出的1種以上。特別地,作為pH值調整劑、即、鹼金屬氫氧化物,較佳為從氫氧化鈉和氫氧化鉀中選出的1種以上。其理由為,容易獲得氫氧化鈉和氫氧化鉀,並且成本也較低。
對本實施方式的黑化鍍液的pH值並無特別限定,但例如優選為4.0以上且5.2,較佳為4.5以上且5.0以下。
其原因在於,藉由使黑化鍍液的pH值為4.0以上,當使用該黑化鍍液形成黑化層時,可更切實地防止黑化層出現顏色不均(色斑),由此可形成具有尤其能對光的反射進行抑制的顏色的黑化層。還在於,藉由使黑化鍍液的pH值為5.2以下,可對黑化鍍液的組成成分的一部分的析出進行抑制。
此外,黑化鍍液也還可含有錯合劑。作為錯合劑,例如優選可使用醯胺硫酸。藉由在黑化鍍液中含有醯胺硫酸,可形成尤其適於對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色的黑化層。
對黑化鍍液中的錯合劑的含有量並無特別限定,可根據要形成的黑化層所要求的反射率的抑制程度等進行任意選擇。
例如,在作為錯合劑而使用醯胺硫酸的情況下,對黑化鍍液中 的醯胺硫酸的濃度並無特別限定,但例如優選為1g/L以上且50g/L以下,較佳為5g/L以上且20g/L以下。其原因在於,藉由使醯胺硫酸的濃度為1g/L以上,可使黑化層為尤其適於對金屬層表面的光的反射進行抑制的顏色,從而可對導電性基板的反射率進行抑制。此外,即使過多地添加了醯胺硫酸,對導電性基板的反射率進行抑制的效果也不高,故如上所述優選為50g/L以下。
需要說明的是,藉由對黑化層成膜時的鍍液的pH值和/或電流密度進行調整,可對黑化層中含有的結晶的形狀和/或尺寸進行選擇。例如藉由增大鍍液的pH值或提高成膜時的電流密度,可容易生成針狀結晶,藉由減小鍍液的pH值或降低成膜時的電流密度,可容易生成粒狀結晶。
為此,例如可藉由預備試驗來選擇條件,以成為包含期望的形狀和尺寸的結晶的黑化層。
對黑化層的厚度並無特別限定,可根據導電性基板所要求的光反射的抑制程度等進行任意選擇。
黑化層的厚度例如優選為50nm以上,較佳為70nm以上。黑化層盡管具有可對金屬層的光的反射進行抑制的功能,但在黑化層的厚度較薄時,存在不能充分對金屬層的光的反射進行抑制的情況。相對於此,藉由使黑化層的厚度為50nm以上,可更切實地對金屬層表面的反射進行抑制,故為優選。
此外,對黑化層的厚度的上限值並無特別限定,但如果過厚,則形成配線時的蝕刻所需的時間變長,會招致成本的上昇。為此,黑化層的厚度優選為350nm以下,較佳為200nm以下,更佳為150nm以下。
另外,導電性基板上還可設置除了上述的透明基材、金屬層、及黑化層之外的任意的層。例如,可設置密接層。
對密接層的構成例進行說明。
如上所述金屬層可形成在透明基材上,但在將金屬層直接形成 在透明基材上時,存在透明基材和金屬層的密接性不足的情況。為此,當在透明基材的上表面直接形成金屬層時,存在製造過程中或使用時金屬層會從透明基材剝離的情況。
故,在本實施方式的導電性基板中,為了提高透明基材和金屬層的密接性,可在透明基材上配置密接層。即,還可為在透明基材和金屬層之間具有密接層的導電性基板。
藉由在透明基材和金屬層之間配置密接層,可提高透明基材和金屬層的密接性,由此可更切實地防止金屬層從透明基材產生剝離。
此外,密接層還可作為黑化層而發揮功能。為此,也可對來自金屬層的下表面側、即、透明基材側的光的由金屬層所引起的光反射進行抑制。
對構成密接層的材料並無特別限定,可根據與透明基材和金屬層的密接力、所要求的金屬層表面的光反射的抑制程度、對於導電性基板的使用環境(例如,濕度和/或溫度)的穩定性的程度等進行任意選擇。
密接層例如優選包含從Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、及Mn中選出的至少1種以上的金屬。此外,密接層也還可包含從碳、氧、氫、及氮中選出的1種以上的元素。
需要說明的是,密接層還可含有包含從Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、及Mn中選出的至少2種類以上的金屬的金屬合金。此情況下,密接層也還可包含從碳、氧、氫、及氮中選出的1種以上的元素。此時,作為包含從Ni、Zn、Mo、Ta、Ti、V、Cr、Fe、Co、W、Cu、Sn、及Mn中選出的至少2種類以上的金屬的金屬合金,優選可使用Cu-Ti-Fe合金、Cu-Ni-Fe合金、Ni-Cu合金、Ni-Zn合金、Ni-Ti合金、Ni-W合金、Ni-Cr合金、或Ni-Cu-Cr合金。
對密接層的成膜方法並無特別限定,但優選藉由乾式鍍法進行成膜。作為乾式鍍法,例如優選可使用濺射法、離子鍍法、蒸鍍法等。在對密接層採用乾式法進行成膜的情況下,從容易控制膜厚的角度來看,較佳使用濺射法。需要說明的是,密接層中如上所述還可添加從碳、氧、氫、及氮中選出的1種以上的元素,此情況下,更優選使用反應性濺射法。
在密接層包含從碳、氧、氫、及氮中選出的1種以上的元素的情況下,藉由事先在密接層成膜時的環境中添加含有從碳、氧、氫、及氮中選出的1種以上的元素的氣體,可將其添加至密接層中。例如,在密接層中添加碳的情況下,可預先將從一氧化碳氣體和二氧化碳氣體中選出的1種以上添加至進行乾式鍍時的環境中,在添加氧的情況下,可預先將氧氣添加至進行乾式鍍時的環境中,在添加氫的情況下,可預先將從氫氣和水中選出的1種以上添加至進行乾式鍍時的環境中,在添加氮的情況下,可預先將氮氣添加至進行乾式鍍時的環境中。
就含有從碳、氧、氫、及氮中選出的1種以上的元素的氣體而言,優選將其添加至非活性氣體,以作為乾式鍍時的環境。作為非活性氣體,對其並無特別限定,但例如優選可使用氬氣。
藉由對密接層採用如上所述的乾式鍍法進行成膜,可提高透明基材和密接層的密接性。此外,密接層例如可包含金屬作為主成分,故與金屬層的密接性也較高。為此,藉由在透明基材和金屬層之間配置密接層,可對金屬層的剝離進行抑制。
對密接層的厚度並無特別限定,但例如優選為3nm以上且50nm以下,較佳為3nm以上且35nm以下,更佳為3nm以上且33nm以下。
在使密接層也作為黑化層而發揮功能的情況下,即,在對金屬層的光的反射進行抑制的情況下,密接層的厚度如上所述優選為3nm以上。
對密接層的厚度的上限值並無特別限定,但如果過厚,則成膜所需的時間和/或形成配線時的蝕刻所需的時間變長,會導致成本的上昇。為此,密接層的厚度如上所述優選為50nm以下,較佳為35nm以下,更佳為33nm以下。
接下來,對導電性基板的構成例進行說明。
如上所述,本實施方式的導電性基板可具有透明基材、金屬層、及黑化層。此外,還可任意地設置密接層等的層。
以下參照圖1A和圖1B對具體的構成例進行說明。圖1A和圖1B示出了本實施方式的導電性基板的、與透明基材、金屬層、及黑化層的積層方向平行的面的斷面圖的實例。
本實施方式的導電性基板例如可具有在透明基材的至少一個表面上從透明基材側開始依次對金屬層和黑化層進行了積層的結構。
具體而言,例如,如圖1A所示的導電性基板10A,可在透明基材11的一個表面11a側依次進行金屬層12和黑化層13各為一層的積層。就黑化層13而言,可使黑化層13的與透明基材11相對的表面的相反側的表面、即、表面A為粗化表面。此外,如圖1B所示的導電性基板10B,還可在透明基材11的一個表面11a側和另一個表面(另一表面)11b側分別依次進行金屬層12A、12B和黑化層13A、13B各為一層的積層。此情況下,就黑化層13A、13B而言,也可使其與透明基材11相對的表面的相反側的表面、即、表面A和表面B為粗化表面。
此外,也還可為,作為任意的層而設置了例如密接層的構成。此情況下,例如可為在透明基材的至少一個表面上從透明基材側依次形成了密接層、金屬層、及黑化層的結構。
具體而言,例如,如圖2A所示的導電性基板20A,可在透明基 材11的一個表面11a側依次對密接層14、金屬層12、及黑化層13進行積層。
此情況下,也可為在透明基材11的兩個表面上對密接層、金屬層、及黑化層進行了積層的構成。具體而言,如圖2B所示的導電性基板20B,可在透明基材11的一個表面11a側和另一個表面11b側分別依次對密接層14A、14B、金屬層12A、12B、及黑化層13A、13B進行積層。
需要說明的是,圖1B和圖2B中示出了,在透明基材的兩個表面上對金屬層、黑化層等進行積層的情況下,以透明基材11為對稱面,透明基材11的上下所積層的層被配置為對稱的實例,但並不限定於該形態。例如,在圖2B中,也可使透明基材11的一個表面11a側的構成為與圖1B的構成同樣地不設置密接層14A而按金屬層12A和黑化層13A的順序進行了積層的形態,這樣,透明基材11的上下所積層的層就可為非對稱結構。
另外,在本實施方式的導電性基板中,藉由在透明基材上設置金屬層和黑化層,可對金屬層的光的反射進行抑制,由此可對導電性基板的反射率進行抑制。
對本實施方式的導電性基板的反射率的程度並無特別限定,但例如為了提高作為觸控面版用導電性基板而使用的情況下的顯示器的視認性,反射率較低為佳。例如,波長為400nm以上且700nm以下的光的平均反射率優選為15%以下,較佳為10%以下。
反射率的測定可藉由向導電性基板的黑化層照射光而進行。具體而言,例如,如圖1A所示,在透明基材11的一個表面11a側按金屬層12和黑化層13的順序進行了積層的情況下,向黑化層13的表面A照射光以向黑化層13照射光,這樣就可進行測定。測定時,可將波長為400nm以上且700nm以下的光例如按波長為1nm的間隔如上所述向導電性基板的黑化層13進行照射,並將所測定的值的平均值作為該導電性基板的反射率。
本實施方式的導電性基板優選可作為觸控面版用導電性基板而使用。此情況下,導電性基板可為具備網狀配線的結構。
具備網狀配線的導電性基板可藉由對至此說明的本實施方式的導電性基板的金屬層和黑化層、有時還包括密接層進行蝕刻而獲得。
例如,可使用兩層配線來形成網狀配線。具體構成例示於圖3。圖3示出了對具備網狀配線的導電性基板30從金屬層等的積層方向的上表面側進行觀察時的圖,為了容易理解配線圖案,對透明基材和藉由對金屬層進行圖案化而形成的配線31A、31B以外的層的圖示進行了省略。另外,還示出了經由透明基材11可觀察到的配線31B。
圖3所示的導電性基板30具有透明基材11、與圖中Y軸方向平行的複數個配線31A、及與X軸方向平行的配線31B。需要說明的是,配線31A、31B藉由對金屬層進行蝕刻而形成,在該配線31A、31B的上表面或下表面形成了圖中未示的黑化層。另外,黑化層被蝕刻為與配線31A、31B相同的形狀。
對透明基材11和配線31A、31B的配置並無特別限定。透明基材11和配線的配置的構成例示於圖4A和圖4B。圖4A和圖4B是沿圖3的A-A’線的斷面圖。
首先,如圖4A所示,可在透明基材11的上下表面分別配置配線31A、31B。需要說明的是,圖4A中,在配線31A的上表面和31B的下表面還配置了被蝕刻為與配線相同形狀的黑化層32A、32B。
另外,如圖4B所示,也可使用1組透明基材11,在夾著一個透明基材11的上下表面配置配線31A、31B,並將其中的配線31B配置在透明基材11之間。此情況下,在配線31A、31B的上表面也可配置被蝕刻為與配線相同形狀的黑化層32A、32B。需要說明的是,如上所述,除了銅層和黑化層之外還可設置密接層。為此,無論在圖4A還是在圖4B的情況下,例如都還可在配線31A 和/或配線31B與透明基材11之間設置密接層。在設置密接層的情況下,密接層較佳也被蝕刻為與配線31A、31B相同的形狀。
例如,圖3和圖4A所示的具有網狀配線的導電性基板如圖1B所示,可利用在透明基材11的兩個表面具有銅層12A、12B和黑化層13A、13B的導電性基板來形成。
以使用圖1B的導電性基板來形成的情況為例進行說明,首先,對透明基材11的一個表面11a側的金屬層12A和黑化層13A進行蝕刻,以使與圖1B中Y軸方向平行的複數個線狀圖案沿X軸方向隔開特定間隔而配置。需要說明的是,圖1B中的X軸方向是指與各層的寬度方向平行的方向。另外,圖1B中的Y軸方向是指與圖1B中的紙面垂直的方向。
接下來,對透明基材11的另一表面11b側的金屬層12B和黑化層13B進行蝕刻,以使與圖1B中X軸方向平行的複數個線狀圖案隔開特定間隔沿Y軸方向而配置。
藉由以上的操作,可形成圖3和圖4A所示的具有網狀配線的導電性基板。需要說明的是,也可同時對透明基材11的兩個表面進行蝕刻。即,也可同時對銅層12A、12B和黑化層13A、13B進行蝕刻。另外,就圖4A中的在配線31A、31B和透明基材11之間還具有被圖案化為與配線31A、31B相同形狀的密接層的導電性基板而言,其可使用圖2B所示的導電性基板並藉由同樣的蝕刻而製成。
圖3所示的具有網狀配線的導電性基板還可藉由使用圖1A或圖2A所示的2個導電性基板來形成。以使用2個圖1A所示的導電性基板來形成的情況為例進行說明,對2個圖1A所示的導電性基板的金屬層12和黑化層13分別進行蝕刻,以使與X軸方向平行的複數個線狀圖案隔開特定間隔沿Y軸方向而配置。然後,以使藉由上述蝕刻處理在各導電性基板上所形成的線狀圖案的方 向相互交叉的方式對2個導電性基板進行貼合,由此可形成具備網狀配線的導電性基板。當對2個導電性基板進行貼合時,對貼合面並無特別限定。例如,也可將進行了金屬層12等的積層的圖1A中的表面A和沒有進行銅層12等的積層的圖1A中的另一表面11b進行貼合,由此獲得如圖4B所示的結構。
另外,例如還可將透明基材11的沒有進行金屬層12等的積層的圖1A中的另一表面11b相互貼合,從而成為斷面如圖4A所示的結構。
需要說明的是,就圖4A和圖4B中的在配線31A、31B和透明基材11之間還具有被圖案化為與配線31A、31B相同形狀的密接層的導電性基板而言,其可藉由使用圖2A所示的導電性基板以取代圖1A所示的導電性基板來製成。
對圖3、圖4A、及圖4B所示的具有網狀配線的導電性基板中的配線的寬度和/或配線間的距離並無特別限定,例如,可根據配線中流動的電流量等進行選擇。
然而,根據本實施方式的導電性基板可知,其具有含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅的黑化層,並且即使在同時對黑化層和金屬層進行蝕刻以進行圖案化的情況下,也可將黑化層和金屬層圖案化為期望的形狀。此外,還可抑制側蝕的發生。具體而言,例如可形成配線寬度為10μm以下的配線。為此,就本實施方式的導電性基板而言,優選包括配線寬度為10μm以下的配線。對配線寬度的下限值並無特別限定,但例如可為3μm以上。
此外,在圖3、圖4A、及圖4B中,盡管示出了組合使用直線形狀的配線以形成網狀配線(配線圖案)的例子,但並不限定於該形態,構成配線圖案的配線可為任意形狀。例如,為了不與顯示器的圖像之間產生疊紋(moiré),還可將構成網狀配線圖案的配線的形狀分別設計為彎曲成鋸齒狀的線(“之”字直線)等的各種形狀。
就具有這樣的由2層配線所構成的網狀配線的導電性基板而言,例如其優選可作為投影型靜電容量方式的觸控面版用導電性基板而使用。
根據以上的本實施方式的導電性基板可知,在透明基材的至少一個表面所形成的金屬層上具有對黑化層進行了積層的結構。另外,由於黑化層含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅,故藉由蝕刻對金屬層和黑化層進行圖案化時,可容易地將黑化層圖案化為想要的形狀。
此外,黑化層是與透明基材相對的表面的相反側的表面為粗化表面的粗化鍍層。為此,與阻劑之間的密接性較高,可抑制側蝕的發生。
另外,就本實施方式的導電性基板而言,其所含的黑化層可充分對金屬層表面的光的反射進行抑制,從而可為能對反射率進行抑制的導電性基板。此外,例如在應用於觸控面版等的用途的情況下,還可提高顯示器的視認性。
(導電性基板的製造方法)
接下來,對本實施方式的導電性基板的製造方法的一構成例進行說明。
本實施方式的導電性基板的製造方法可具有以下步驟。
在透明基材的至少一個表面上形成金屬層的金屬層形成步驟。
在金屬層上形成黑化層的黑化層形成步驟。
此外,在黑化層形成步驟中,可形成含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅的黑化層。
以下對本實施方式的導電性基板的製造方法進行具體說明。
需要說明的是,採用本實施方式的導電性基板的製造方法較佳可地製造上述導電性基板。為此,就以下所說明的部分之外的部分而言,由於可為與上述導電性基板的情況下同樣的構成,故對一部分說明進行了省略。
可預先準備供金屬層形成步驟中使用的透明基材。對所用的透 明基材的種類並無特別限定,然而,如上所述,優選可使用能使可視光透過的絕緣體膜(樹脂膜)、玻璃基板等的透明基材。另外,根據需要,也可預先將透明基材切斷為任意尺寸等。
另外,金屬層如上所述優選具有銅薄膜層。此外,金屬層還可具有金屬薄膜層和金屬鍍層。為此,金屬層形成步驟可具有例如採用乾式鍍法形成金屬薄膜層的步驟。另外,金屬層形成步驟也可具有採用乾式鍍法形成金屬薄膜層的步驟、及、將該金屬薄膜層作為供電層並採用作為濕式鍍法的一種的電鍍法形成金屬鍍層的步驟。
作為在形成金屬薄膜層的步驟中使用的乾式鍍法,對其並無特別限定,例如可使用蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等。需要說明的是,作為蒸鍍法,優選可使用真空蒸鍍法。作為在形成金屬薄膜層的步驟中使用的乾式鍍法,從尤其容易控制膜厚的角度而言,較佳使用濺射法。
接下來,對形成金屬鍍層的步驟進行說明。對藉由濕式鍍法形成金屬鍍層的步驟中的條件、即、電鍍處理的條件並無特別限定,可採用常規方法中的各種條件。例如,可將形成了金屬薄膜層的基材供給至具有金屬鍍液的鍍槽中,並藉由對電流密度和/或基材的搬送速度進行控制,由此來形成金屬鍍層。
接下來,對黑化層形成步驟進行說明。
在黑化層形成步驟中,可形成含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅的黑化層。
黑化層可採用濕式法來形成。具體而言,例如,可將金屬層使用為供電層,並在包括上述黑化鍍液的鍍槽內在金屬層上採用電解鍍法形成黑化層。藉由這樣地將金屬層作為供電層並採用電解鍍法來形成黑化層,可在金屬層的與透明基材相對的表面的相反側的表面的整面上形成黑化層。
就黑化層而言,如上所述,優選為與透明基材相對的表面的相反側的表面為粗化表面的粗化鍍層。此外,藉由對黑化層成膜時的黑化鍍液的pH值和/或電流密度進行調整,還可對黑化層中含有的結晶的形狀和/或尺寸進行選擇。例如,藉由增大鍍液的pH值或提高成膜時的電流密度,可容易生成針狀結晶,藉由減小鍍液的pH值或降低成膜時的電流密度,可容易生成粒狀結晶。
為此,例如可藉由預備試驗來選擇條件,以成為包含期望的形狀和尺寸的結晶的黑化層。
就黑化鍍液而言,由於已進行了敘述,故省略其說明。
在本實施方式的導電性基板的製造方法中,除了上述步驟之外,還可實施任意的步驟。
例如,在透明基材和金屬層之間形成密接層的情況下,可實施在透明基材的要形成金屬層的表面上形成密接層的密接層形成步驟。在實施密接層形成步驟的情況下,金屬層形成步驟可在密接層形成步驟之後實施,此時在金屬層形成步驟中,可在本步驟中於透明基材上形成了密接層的基材上形成金屬薄膜層。
在密接層形成步驟中,對密接層的成膜方法並無特別限定,然而,優選採用乾式鍍法進行成膜。作為乾式鍍法,例如較佳可使用濺射法、離子鍍法、蒸鍍法等。在對密接層採用乾式法進行成膜的情況下,從容易控制膜厚的角度來看,較佳使用濺射法。需要說明的是,在密接層中如上所述也可添加從碳、氧、氫、及氮中選出的1種以上的元素,此情況下,可更優選使用反應性濺射法。
藉由本實施方式的導電性基板的製造方法所獲得的導電性基板例如可使用於觸控面版等的各種用途。另外,在使用於各種用途的情況下,本 實施方式的導電性基板中包括的金屬層和黑化層優選被進行了圖案化。需要說明的是,在設置密接層的情況下,優選也對密接層進行了圖案化。就金屬層和黑化層以及根據情況還有密接層而言,例如可按照期望的配線圖案進行圖案化,就金屬層和黑化層以及根據情況還有密接層而言,優選被圖案化為相同的形狀。
為此,本實施方式的導電性基板的製造方法可具有對金屬層和黑化層進行圖案化的圖案化步驟。需要說明的是,在形成了密接層的情況下,圖案化步驟可為對密接層、金屬層、及黑化層進行圖案化的步驟。
對圖案化步驟的具體步驟並無特別限定,可採用任意步驟進行實施。例如,在如圖1A那樣於透明基材11上進行了金屬層12和黑化層13的積層的導電性基板10A的情況下,首先,可實施在黑化層13的表面A上配置具有期望圖案的阻劑(resist)的阻劑配置步驟。然後,可實施向黑化層13的表面A、即、配置了阻劑的表面側供給蝕刻液的蝕刻步驟。
對蝕刻步驟中使用的蝕刻液並無特別限定。然而,藉由本實施方式的導電性基板的製造方法所形成的黑化層具有與金屬層大致同樣的對於蝕刻液的反應性。為此,對蝕刻步驟中所用的蝕刻液並無特別限定,優選可採用通常的金屬層蝕刻中使用的蝕刻液。
作為蝕刻液,例如優選可使用包括從硫酸、過氧化氫(過氧化氫水)、鹽酸、氯化銅(II)、及氯化鐵(III)中選出的1種以上的混合水溶液。對蝕刻液中的各成分的含有量並無特別限定。
蝕刻液可在室溫下使用,然而,為了提高反應性,也可對其進行加溫,例如,可將其加熱至40℃以上且50℃以下後再使用。
另外,對如圖1B那樣在透明基材11的一個表面11a和另一個表面11b上進行了金屬層12A、12B和黑化層13A、13B的積層的導電性基板10B而 言,也可實施用於進行圖案化的圖案化步驟。此情況下,例如首先可實施在黑化層13A、13B的表面A和表面B上配置具有期望圖案的阻劑的阻劑配置步驟。然後可實施向黑化層13A、13B的表面A和表面B、即、配置了阻劑的表面側供給蝕刻液的蝕刻步驟。
對蝕刻步驟中形成的圖案並無特別限定,可為任意形狀。例如,在圖1A所示的導電性基板10A的情況下,如上所述可使金屬層12和黑化層13形成包括複數個直線和/或彎曲成鋸齒狀的線(“之”字直線)的圖案。
另外,在圖1B所示的導電性基板10B的情況下,可在金屬層12A和金屬層12B上形成網狀配線那樣的圖案。此情況下,黑化層13A優選被圖案化為與金屬層12A相同的形狀,黑化層13B優選被圖案化為與金屬層12B相同的形狀。
此外,例如在圖案化步驟中對上述的導電性基板10A的金屬層12等進行了圖案化之後,還可實施對圖案化了的2個以上的導電性基板進行積層的積層步驟。進行積層時,例如,可將各導電性基板的金屬層的圖案交叉地進行積層,由此可獲得具備網狀配線的積層導電性基板。
對積層了的2個以上的導電性基板的固定方法並無特別限定,然而,例如可藉由接著劑等進行固定。
就藉由以上的本實施方式的導電性基板的製造方法所獲得的導電性基板而言,在透明基材的至少一個表面形成的金屬層上具有對黑化層進行了積層的結構。另外,由於黑化層含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅,故,如上所述採用蝕刻對金屬層和黑化層進行圖案化時,可容易地將黑化層圖案化為期望的形狀。
此外,黑化層是與透明基材相對的表面的相反側的表面為粗化表面的粗化鍍層。為此,與阻劑之間的密接性較高,可抑制側蝕的發生。
另外,就藉由本實施方式的導電性基板的製造方法所獲得的導電性基板而言,其包括的黑化層可充分抑制金屬層表面的光的反射,故可為反射率被進行了抑制的導電性基板。為此,例如在使用於觸控面版等的用途的情況下,可提高顯示器的視認性。
以下舉出具體實施例和比較例進行說明,但本發明並不限定於這些實施例。
(評價方法)
對以下的實驗例中所製作的試料藉由下述方法進行了評價。
(1)黑化層的成分分析
採用X射線光電子分光裝置(“PHI公司”製,型號:QuantaSXM)進行了黑化層的成分分析。需要說明的是,X射線源使用了單色化Al(1486.6eV)。
如後所述,在以下的各實驗例中,製作了具有圖1A的結構的導電性基板。故,對圖1A中的黑化層13的露出於外部的表面A進行了Ar離子蝕刻,並對從最表面開始至10nm深的內部的Ni 2P光譜和Cu LMM光譜進行了測定。根據所獲得的光譜,計算了將黑化層中所含的鎳的原子數設為100的情況下的銅原子數的比率。需要說明的是,表1中將結果表示為金屬成分之比。
此外,藉由Ni 2P光譜的峰值分離解析,計算了黑化層中所含的、將金屬鎳的原子數設為100時的變成了鎳氧化物的鎳的原子數和變成了鎳氫氧化物的鎳的原子數。需要說明的是,表1中將結果表示為鎳成分之比。
(2)反射率的測定
測定是藉由在紫外可視分光光度計(“株式會社 島津製作所”製,型號:UV-2600)上設置反射率測定單元而進行的。
如後所述,在各實驗例中製作了具有圖1A所示結構的導電性基 板。為此,在進行反射率測定時,在入射角為5°且受光角為5°的條件下,以波長為1nm的間隔,向圖1A所示的導電性基板10A的黑化層13的表面A照射波長為400nm以上且700nm以下的光,並對正反射率進行了測定,之後將其平均值作為該導電性基板的反射率(平均反射率)。
(3)蝕刻特性
首先,在以下的實驗例中所獲得的導電性基板的黑化層表面上採用疊層法(laminating)貼附了乾膜阻劑(日立化成RY3310)。然後,藉由光掩膜(photo mask)進行紫外線曝光,再使用1%的碳酸鈉水溶液對阻劑進行溶解以進行顯影。據此,製作了具有在3.0μm以上且10.0μm以下的範圍內的每0.5μm上的阻劑寬度都不同的圖案的樣本(sample)。即,形成了阻劑寬度在3.0μm、3.5μm、4.0μm、...、9.5μm、10.0μm的每0.5μm上都不同的15個種類的線狀圖案。
接下來,將樣本浸漬在包含10重量%的硫酸和3重量%的過氧化氫的30℃的蝕刻液中,40秒之後,使用氫氧化鈉水溶液對乾膜阻劑進行了剝離和除去。
對所獲得的樣本採用200倍的顯微鏡進行了觀察,並求出了殘存在導電性基板上的金屬配線的配線寬度的最小值。
對阻劑進行剝離之後,如果殘存在導電性基板上的金屬配線的配線寬度的最小值越小、並且、所形成的金屬配線的周圍的溶解殘量越少,則意味著銅層和黑化層對於蝕刻液的反應性越接近(相同)。故,在殘存的金屬配線的配線寬度的最小值為3μm以上10μm以下,並且於所形成的金屬配線的周圍觀察不到溶解殘量的情況下,評價為○。在殘存的金屬配線的最小值為3μm以上10μm以下,但於所形成的金屬配線的周圍能觀察到一部分實際應用時並無影響的溶解殘量的情況下,評價為△。另外,在不能溶解於蝕刻液,並且無法 形成配線寬度為10μm以下的金屬配線的情況下,評價為不合格、即×。在○或△的情況下,可以說是一種具有可同時被蝕刻的金屬層和黑化層的導電性基板,可將其評價為合格。
需要說明的是,表2中示出了作為評價結果的○、△、及×。
(4)黑化層中含有的結晶的形狀和尺寸
針對黑化層的粗化表面、即、與透明基材相對的表面的相反側的表面面,具體而言,針對圖1A的表面A,採用掃描型電子顯微鏡進行了觀察,並對黑化層中含有的結晶的形狀和尺寸進行了評價。
評價時,首先在黑化層的粗化表面上的任意位置對該區域進行了50000倍的放大。然後對該觀察區域內存在的結晶的形狀進行了觀察。當觀察到了粒狀結晶時,在表2的結晶形狀的欄中表示為粒狀,當觀察到了針狀結晶時,在表2的結晶形狀的欄中表示為針狀。
接下來,在觀察到了粒狀結晶的情況下,選擇20個作為評價對象的粒狀結晶,並對平均晶粒尺寸和標準偏差σ進行了測定和計算。需要說明的是,粒狀結晶的晶粒尺寸是指,完全包含進行粒狀結晶的測定的粒狀結晶的最小尺寸的圓的直徑。
此外,在觀察到了針狀結晶的情況下,選擇20個作為評價對象的針狀結晶,並對平均長度、平均寬度、平均縱橫比、及標準偏差σ進行了測定和計算。
對粒狀結晶進行評價的情況下,將其晶粒尺寸的平均值和標準偏差記載在表2中的「晶粒尺寸/長度」的欄中。
對針狀結晶進行評價的情況下,將其長度的平均值和標準偏差記載在表2中的「晶粒尺寸/長度」的欄中,並將寬度、縱橫比的平均值、及標準偏差分別記載在表2中的「寬度」和「縱橫比」的欄中。
各參數已被進行了敘述,故這裡省略其說明。
(5)側蝕量
首先,在以下實驗例中所獲得的導電性基板的黑化層表面上採用疊層法(laminating)貼附了乾膜阻劑(日立化成RY3310)。然後,藉由光掩膜進行紫外線曝光,再使用1%的碳酸鈉水溶液對阻劑進行溶解以進行顯影。據此,製作了在黑化層上具有相互平行的複數個直線狀圖案的阻劑的樣本。
接下來,將樣本浸漬在包含10重量%的硫酸和3重量%的過氧化氫的30℃的蝕刻液中。
針對所獲得的樣本,不剝離其阻劑,並對導電性基板的與各層的積層方向平行且與阻劑的直線狀圖案垂直的斷面進行了觀察。此情況下,如圖5所示,觀察到了,圖案化了的金屬層52、圖案化了的黑化層53、及阻劑54在透明基材51上進行了積層的斷面形狀。此外,還將阻劑的寬度方向的端部54a和圖案化了的金屬層52的寬度方向的端部52a之間的距離L測定為側蝕量。
需要說明的是,從至蝕刻液的浸漬的開始時點起的60秒後、120秒後、及180秒後的時點,分別從蝕刻液中取出導電性基板,清洗之後,如上所述進行了側蝕量的評價。
(試料的製作條件)
在以下說明的條件下製作了導電性基板,並藉由上述評價方法進行了評價。實驗例1~實驗例10都為實施例。
製作了具有圖1A所示的結構的導電性基板。
(金屬層形成步驟)
在長度為300m、寬度為250mm、且厚度為100μm的長條狀的聚對酞酸乙二酯樹脂(PET)製透明基材的一個表面上進行了金屬層的成膜。需要說明的 是,採用JIS K 7361-1中規定的方法對作為透明基材而使用的聚對酞酸乙二酯樹脂製透明基材的全光線透過率進行了評價,其為97%。
在金屬層形成步驟中,實施了金屬薄膜層形成步驟和金屬鍍層形成步驟。
首先,對金屬薄膜層形成步驟進行說明。
在金屬薄膜層形成步驟中,作為基材使用了上述透明基材,並在透明基材的一個表面上作為金屬薄膜層形成了銅薄膜層。
在金屬薄膜層形成步驟中,首先將預先加熱至60℃以除去了水分的上述透明基材設置在濺射裝置的腔體內。
然後,將腔體內部排氣至1×10-3Pa之後,導入氬氣,並將腔體內部的壓力調整為1.3Pa。
向預先安放在濺射裝置的陰極上的銅靶進行電力供給,由此在透明基材的一個表面上進行了厚度為0.7μm的銅薄膜層的成膜。
接下來,在金屬鍍層形成步驟中形成金屬鍍層。金屬鍍層是採用電鍍法進行了厚度為0.3μm的金屬鍍層的成膜。
藉由實施以上的金屬薄膜層形成步驟和金屬鍍層形成步驟,作為金屬層形成了厚度為1.0μm的銅層。
將在金屬層形成步驟中所製作的於透明基材上形成了厚度為1.0μm的銅層的基板浸漬在20g/L的硫酸中30sec,並在清洗之後實施了以下的黑化層形成步驟。
(黑化層形成步驟)
在黑化層形成步驟中,使用黑化鍍液並藉由電解鍍法,在銅層的一個表面上形成了黑化層。
需要說明的是,作為黑化鍍液,製備了含有鎳離子、銅離子、 醯胺硫酸、及氫氧化鈉的鍍液。在黑化鍍液中,藉由添加硫酸鎳6水合物和硫酸銅5水合物,進行了鎳離子和銅離子的供給。
接下來,對各成分進行了添加和製備,以使黑化鍍液中的鎳離子的濃度為5g/L、銅離子的濃度為0.03g/L、醯胺硫酸的濃度為11g/L。
此外,還將氫氧化鈉水溶液也添加至黑化鍍液,並將黑化鍍液的pH值調整為4.9。
在黑化層形成步驟中,於黑化鍍液的溫度為40℃、電流密度為0.10A/dm2、且鍍覆時間為400sec的條件下進行了電解鍍,由此形成了黑化層。
所形成的黑化層的膜厚為110nm。
針對藉由以上的步驟所獲得的導電性基板,實施了上述的黑化層的成分分析、以及反射率和蝕刻特性的評價。結果示於表1和表2。
在各實驗例中,除了對形成黑化層時的黑化鍍液中的鎳離子濃度、銅離子濃度、黑化層成膜時的電流密度、及鍍覆時間進行了如表1所示的變更這點之外,與實驗例1同樣地製作了導電性基板,並進行了評價。結果示於表1和表2。
由表2所示的結果可確認到,無論在實驗例1~實驗例10的哪個實驗例中,黑化層都含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅。
此外,由表1所示的結果可知,即使就蝕刻特性而言,評價結果也都為○或△,即確認到了是一種具有可同時被蝕刻的金屬層和黑化層的導電性基板。
特別地,就黑化層中所含的鎳和銅而言,以原子數的比率計, 將鎳的設為100時,可確認到,在銅為7以上且90以下的實驗例1~8中,蝕刻特性為○,反射率也為10%以下。故可確認到,就實驗例1~實驗例8的導電性基板而言,金屬層和黑化層對於蝕刻液的反應性非常接近,並且具有尤其能夠對金屬層表面的光的反射進行抑制的黑化層。
此外,還確認到了,在實驗例1~實驗例10中,黑化層具有粒狀或針狀的結晶,並且也對側蝕的發生進行了抑制。即,確認到了,黑化層是一種與透明基材相對的表面的相反側的表面為粗化表面的粗化鍍層,其與阻劑之間的密接性較高。
以上基於實施方式和實施例等對導電性基板進行了說明,但本發明並不限定於上述實施方式和實施例等。在申請專利範圍所記載的本發明的主旨的範圍內,還可進行各種各樣的變形和變更。
本申請主張基於2017年4月17日向日本專利廳申請的特願2017-081591號的優先權,並將特願2017-081591號的內容全部引用於本申請。
Claims (7)
- 一種導電性基板,具有:透明基材;形成在該透明基材的至少一個表面上的金屬層;及形成在該金屬層上的黑化層,該黑化層為含有單質鎳、鎳氧化物、鎳氫氧化物、及銅的粗化鍍層。
- 如請求項1所述之導電性基板,其中,就該黑化層中含有的鎳和銅而言,以原子數的比率計,在將鎳設為100的情況下,銅為5以上且90以下。
- 如請求項1或2所述之導電性基板,其中,該透明基材和該金屬層之間具有密接層。
- 如請求項1至3中任一項所述之導電性基板,其中,該黑化層包含平均晶粒尺寸為50nm以上且150nm以下的粒狀結晶。
- 如請求項1至3中任一項所述之導電性基板,其中,該黑化層包含平均長度為100nm以上且300nm以下、平均寬度為30nm以上且80nm以下、並且平均縱橫比為2.0以上且4.5以下的針狀結晶。
- 如請求項1至5中任一項所述之導電性基板,其中,該黑化層的厚度為50nm以上且350nm以下。
- 如請求項1至6中任一項所述之導電性基板,其中,該金屬層為銅或銅合金的層。
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